,
.
Результаты имитационного моделирования системы управления № 2 приведены на рисунках 10-13.
Рис. 10.
Траектории изменения во времени переменной состояния ,
сформированные оптимальной системой управления (линия 1)
и системой управления № 2 (линия 2)
Рис.
11. Траектории изменения во времени переменной состояния , сформированные оптимальной системой
управления (линия 1) и системой управления № 2 (линия 2)
Рис.
12. Графики изменения во времени управляющего воздействия: - оптимальное
управляющее воздействие;
- управляющее воздействие, сформированное системой управления № 2
Рис. 13. Результаты идентификации возмущающего воздействия:
1 - действительный закон изменения во времени возмущающего
воздействия; 2 - оценка возмущающего воздействия, сформированная наблюдателем переменных состояния системы управления № 2
Результаты имитационного моделирования системы управления № 3 приведены на рисунках 14-17.
Рис. 14. Траектории изменения во времени переменной
состояния
, сформированные оптимальной системой
управления (линия 1) и системой управления № 3 (линия 2)
Рис.
15. Траектории изменения во времени переменной состояния , сформированные оптимальной системой
управления (линия 1) и системой управления № 3 (линия 2)
Рис. 16. Графики изменения во времени управляющего воздействия: 1 - управляющее воздействие, сформированное оптимальной системой управления; 2 - управляющее воздействие, сформированное системой управления № 3
Рис. 17. Результаты идентификации возмущающего воздействия:
1 - оценка возмущающего воздействия, сформированная наблюдателем переменных состояния системы управления № 3; 2 - действительный закон изменения во времени возмущающего воздействия
Результаты
имитационного моделирования показывают, что в рассматриваемом примере
адаптивные системы автоматического управления, реализующие алгоритм (2.10)-(2.15),
формируют переменные состояния объекта управления, близкие к своим оптимальным
значениям. При этом система управления № 2, в которой используют точное
значение параметра , формирует управляющее
воздействие (рис. 12), близкое к оптимальному управляющему воздействию, и
оценки возмущающих воздействий, близкие к своим действительным значениям (рис.
13).
Пример 3. Систему обучения модели ОУ (2.10)-(2.15) с ПИД-регулятором (2.16) можно использовать для обучения многослойных нейронных сетей. Нейроны, входящие в один слой, имеют одинаковую структуру и соединены со всеми нейронами предыдущего слоя и всеми нейронами следующего слоя (рис. 18).
Рис. 18. Схема трехслойной нейронной сети
Покажем это на
примере синтеза алгоритма обучения трехслойной нейронной сети, которая имеет нейронов входного слоя,
нейронов скрытого слоя и
нейронов выходного слоя [35].
Предполагается, что обученная нейронная сеть в дальнейшем будет использоваться в качестве математической модели реального объекта, например, сети передачи информации. Обучение осуществляют с использованием эталонного объекта, к входам и выходам которого подключают обучаемую нейронную сеть и многомерный ПИД-регулятор настраиваемых параметров нейронной сети (рис. 19).
Для вывода алгоритма обучения необходимо составить уравнения состояния нейронов каждого слоя.
Рис. 19. Схема включения нейронной сети в систему обучения
Уравнения состояния
нейронов скрытого слоя. Структурная схема нейрона приведена на рисунке
20, где -
функция активации нейрона;
- интенсивность потока данных, поступающих в нейрон из внешней
среды в текущий момент времени
.
Рис. 20. Структурная схема нейрона скрытого слоя
Поток
данных, поступающих на вход нейрона из внешней среды, может содержать случайные
возмущения и имеет среднее значение
. Поэтому в системе обучения нейронной сети
целесообразно использовать сглаженную оценку
интенсивности
, вычисляемую по формуле:
|
(2.22) |
где -
постоянная времени сглаживающего фильтра.
Предполагается, что по
априорным данным известно, что случайные возмущения могут
принимать значения из интервала
с произвольным законом
распределения вероятности (который не известен) и имеют нулевое среднее значение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.